一種石蠟與樹脂相結(jié)合制備改性木材的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于木材生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種石蠟與樹脂相結(jié)合制備改性木材的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]石蠟乳液是一種由表面活性劑所穩(wěn)定的石蠟分散在水中形成的乳狀液，因其在使用時無需加熱熔融或用溶劑溶解，具有分布均勻、覆蓋性好、高效經(jīng)濟等優(yōu)點，在木材行業(yè)中應(yīng)用廣泛。CN101633785公開了一種應(yīng)用于人造板防水劑領(lǐng)域的石蠟乳液及其制備方法，使用蠟、親水性非離子表面活性劑、油酯和水經(jīng)攪拌制得的石蠟乳液，可以有效地提高人造板的防水性能。US07264886B2公開了一種可以與銅氨類與季銨鹽類木材防腐劑復(fù)配的石蠟乳液配方，使用蠟、非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑與水制備乳液，提高木材的防水性能。
[0003]作為木材的防水劑來說，最經(jīng)濟有效的就是石蠟乳液，在國內(nèi)，石蠟乳液也被廣泛應(yīng)用于人造板的防水劑，但是實木用石蠟乳液比人造板用石蠟乳液在粒徑方面的要求更嚴格，這是因為人造板結(jié)構(gòu)單元小，因此對防水劑的滲透性方面沒有要求，所以所用的防水劑粒徑較大。而對于實木處理中所采用的石蠟乳液防水劑來說，所用的木材防水劑必須粒徑盡量小，并且有很好的剪切穩(wěn)定性，才能達到良好的處理效果。因此，現(xiàn)有石蠟防水劑最大的不足是粒徑偏大，如何能進一步降低石蠟防水劑的粒徑，是石蠟乳液研發(fā)的重點。此外，現(xiàn)有石蠟防水劑還有以下不足:(I)木材作為一種極性強的材料，與石蠟這種非極性物質(zhì)之間結(jié)合作用弱；(2)石蠟分子量較高，難以進入細胞壁，因此對木材的尺寸穩(wěn)定性提高有局限性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種通過將石蠟與樹脂相結(jié)合，同時加入多種改性劑，所得的復(fù)合改性液穩(wěn)定性高，可與木材良好結(jié)合，有效成分能夠順利進入木材細胞壁中，極大地提高木材的疏水性、防腐性和尺寸穩(wěn)定性，同時可用于增強實木木材、人造板的防水、防潮性能，減少它們的吸潮變形的制備改性木材的方法。
[0005]技術(shù)方案:本發(fā)明所述的一種石蠟與樹脂相結(jié)合制備改性木材的方法，包括如下步驟:
[0006](I)制備改性乳液:該改性乳液包括如下重量份的組分:固體石蠟1-2000份，鏈烷基三烷氧基硅烷1-2000份，非離子型表面活性劑1-500份，陰離子型表面活性劑1-200份，助表面活性劑1-200份，高分子成膜劑10-20份，軟化劑10-15份，硼酸10-100份，脂肪酸1-200 份，水 1-10000 份；
[0007](2)將上述固體石蠟完全融解；
[0008](3)攪拌條件下，向融解后的石蠟中依次加入鏈烷基三烷氧基硅烷、非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、助表面活性劑、高分子成膜劑、軟化劑、硼酸、脂肪酸，升溫并以200r/min-600r/min的速度高速攪拌，即得到混合液；
[0009](4)混合液溫度達到70-85°C后，加入溫度為80-90°C的水，保持200r/min_600r/min的速度攪拌反應(yīng)20-30min ;然后將攪拌速度降低至20r/min-60r/min，并將反應(yīng)物降溫至30-70°C，得到初乳液；
[0010](5)將初乳液高壓均質(zhì)，制得石蠟改性乳液；
[0011](6)將木材浸泡在上述石蠟改性乳液中并放入熱處理爐中進行熱處理；
[0012](7)在上述熱處理過程中加入樹脂；
[0013](8)最后制得改性木材。
[0014]進一步的，步驟(I)所述固體石蠟的熔點為50_65°C。
[0015]進一步的，所述鏈烷基三烷氧基硅烷為RlSi (OR2) 3，其中取代基Rl為C1-C18鏈烷基，優(yōu)選C4-C12鏈烷基；R2為甲基、乙基或丙基。
[0016]進一步的，所述非離子表面活性劑選自失水山梨醇脂肪酸酯、聚乙二醇辛基苯基醚類、聚氧乙烯去水山梨醇單月桂酸酯或脂肪醇聚氧乙烯醚中的一種或兩種以上。
[0017]進一步的，所述陰離子表面活性劑選自硬脂酸鈉、烷基磺酸鈉、琥珀酸酯磺酸鹽或木質(zhì)素磺酸鹽中的一種或兩種以上。
[0018]進一步的，所述助表面活性劑選自異丙醇、正丁醇、異丁醇、正戊醇、異戊醇、1-己醇或2-己醇中的一種或兩種以上。
[0019]進一步的，所述脂肪酸選自油酸、硬脂酸或月桂酸中的一種或兩種以上。
[0020]進一步的，所述高分子成膜劑為馬來酸丙烯酸共聚物或生桐油。
[0021]進一步的，所述樹脂采用松香或改性松香。
[0022]有益效果:本發(fā)明通過將石蠟與樹脂相結(jié)合，同時加入多種改性劑，所得的復(fù)合改性液穩(wěn)定性高，可與木材良好結(jié)合，有效成分能夠順利進入木材細胞壁中，極大地提高木材的疏水性、防腐性和尺寸穩(wěn)定性，同時可用于增強實木木材、人造板的防水、防潮性能，減少它們的吸潮變形。
【具體實施方式】
[0023]以下由特定的具體實施例說明本發(fā)明的實施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點及功效。
[0024]實施例1
[0025]一種石蠟與樹脂相結(jié)合制備改性木材的方法，包括如下步驟:
[0026](I)制備改性乳液:該改性乳液包括如下重量份的組分:固體石蠟I份，鏈烷基三烷氧基硅烷I份，非離子型表面活性劑I份，陰離子型表面活性劑I份，助表面活性劑I份，高分子成膜劑10份，軟化劑10份，硼酸10份，脂肪酸I份，水500份；
[0027](2)將上述固體石蠟完全融解；
[0028](3)攪拌條件下，向融解后的石蠟中依次加入鏈烷基三烷氧基硅烷、非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、助表面活性劑、高分子成膜劑、軟化劑、硼酸、脂肪酸，升溫并以200r/min的速度高速攪拌，即得到混合液；
[0029](4)混合液溫度達到70°C后，加入溫度為80°C的水，保持200r/min的速度攪拌反應(yīng)200min ;然后將攪拌速度降低至20r/min，并將反應(yīng)物降溫至30°C，得到初乳液；
[0030](5)將初乳液高壓均質(zhì)，制得石蠟改性乳液；
[0031](6)將木材浸泡在上述石蠟改性乳液中并放入熱處理爐中進行熱處理；
[0032](7)在上述熱處理過程中加入樹脂；
[0033](8)最后制得改性木材。
[0034]作為上述技術(shù)方案的進一步優(yōu)化，所述固體石蠟的熔點為50-65?。所述鏈烷基三烷氧基硅烷為RlSi (OR2) 3，其中取代基Rl為C1-C18鏈烷基，優(yōu)選C4-C12鏈烷基；R2為甲基、乙基或丙基。所述非離子表面活性劑選自失水山梨醇脂肪酸酯、聚乙二醇辛基苯基醚類、聚氧乙烯去水山梨醇單月桂酸酯或脂肪醇聚氧乙烯醚中的一種或兩種以上。所述陰離子表面活性劑選自硬脂酸鈉、烷基磺酸鈉、琥珀酸酯磺酸鹽或木質(zhì)素磺酸鹽中的一種或兩種以上。所述助表面活性劑選自異丙醇、正丁醇、異丁醇、正戊醇、異戊醇、1-己醇或2-己醇中的一種或兩種以上。所述脂肪酸選自油酸、硬脂酸或月桂酸中的一種或兩種以上。所述高分子成膜劑為馬來酸丙烯酸共聚物或生桐油。所述樹脂采用松香或改性松香。
[0035]實施例2
[0036]一種石蠟與樹脂相結(jié)合制備改性木材的方法，包括如下步驟:
[0037](I)制備改性乳液:該改性乳液包括如下重量份的組分:固體石蠟2000份，鏈烷基三烷氧基硅烷2000份，非離子型表面活性劑500份，陰離子型表面活性劑200份，助表面活性劑200份，高分子成膜劑20份，軟化劑15份，硼酸100份，脂肪酸200份，水10000份；
[0038](2)將上述固體石蠟完全融解；
[0039](3)攪拌條件下，向融解后的石蠟中依次加入鏈烷基三烷氧基硅烷、非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、助表面活性劑、高分子成膜劑、